75相对论时空观与牛顿力学的局限性解析版 公开课教案教学设计课件资料.docx

《75相对论时空观与牛顿力学的局限性解析版 公开课教案教学设计课件资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《75相对论时空观与牛顿力学的局限性解析版 公开课教案教学设计课件资料.docx（10页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、育辱初狙港瑞300如5阳冽管画图现周华襁为尊雨局隐怕Oc创国园题型1经典力学的适用范圉1 .经典力学不适用于下列哪种运动（）A.奋斗者号的深海潜航B.嫦娥五号的环月运动C.新能源汽车的续航测试D.微观粒子的波动【答案】D【详解】经典力学适用于宏观低速运动，“奋斗者”号的深海潜航、“嫦娥五号”的环月运动、新能源汽车的续航测试均属于宏观低速运动，而经典力学不适用于微观粒子的波动。故选D。2 .下列说法中正确的是（）A.卡文迪许发现了万有引力定律，并测得了引力常量B.当厂趋近于零时，两个物体间的万有引力趋近于无穷大C.牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力D.导弹的速度可达到6

2、000ms,在相对论中属于高速，导弹的长度会明显缩短【答案】C【详解】A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，A错误；B.当r趋近于零时，万有引力定律不再适用，B错误；C.牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，C正确；D.在相对论中的高速为接近光速，导弹的速度6000ms在相对论中属于低速，D错误；故选Co3.经典力学有一定的局限性。当物体以下列速度运动时，经典力学不再适用的是（）A.2.9103msB.2.9100msC.2.9104msD.2.9108ms【答案】D【详解】经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，对微观、高速（接近光速）运动的物体不再适用，

3、故ABC错误，D正确。故选D。4 .你现在正在完成IOO分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对你以03C的速度匀速飞过（C为真空中的光速），则飞船上的观察者根据相对论认为你考完这场考试所用时间A.大于IOO分钟B.等于IOO分钟C.小于IOo分钟D.不能确定【答案】A【详解】根据狭义相对论可知，飞船相对此考生以03c的速度匀速飞过时，飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间0可知飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间大于IOo分钟.选项A正确.故选A.5 .火箭发射升空，并成功将卫星送入预定轨道。则（）A.经典力学认为火箭的速度越大，长度越大B.经典力学认为火箭的速度越大，质量越大

4、C.虽然卫星在轨速度高达3.ikms,但经典力学依然可以精确描述其运动D.经典力学也适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究【答案】C【分析】由题可知本题考查经典力学的适用范围。【详解】AB.经典力学认为，物体的长度和质量与物体的速度无关，故AB错误；C.经典力学适用于宏观低速物体，虽然卫星在轨速度高达3.1kms,但经典力学依然可以精确描述其运动，故C正确；D.经典力学适用于宏观低速物体，不适用微观高速粒子，则经典力学不适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究，故D错误。故选Co题型2经典力学与相对论、量子理论的关系6 .（多选）关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是（）A

5、.狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律B.狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律C.牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律D.牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律【答案】BC【详解】爱因斯坦创立狭义相对论为的是研究物体在高速运动时所遵循的规律.牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律。选BCo7 .（多选）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，根据狭义相对论下列说法正确的是（）A.真空中的光速是不变的8 .运动的时钟变慢与运动的尺子缩短C.物体的质量取决于物体所含物质的多少，与

6、物体的运动速度无关D.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变【答案】ABD【详解】A.真空中的光速是不变的，故A正确；B.狭义相对论的几个基本结论：钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点.故8正确；C.由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故C错误；D.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变，故D正确。故选ABDo8.（多选）以下关于狭义相对论的理解正确的是（）A

7、.狭义相对论认为光速是自然界速度的极限B.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一C.火车以接近光速的速度通过站台时，车上乘客观察到站在站台上的旅客变矮D.狭义相对论认为空间和时间都是独立存在的，与物质的运动状态无关【答案】AB【详解】A.狭义相对论认为光速是自然界速度的极限，A正确；8 .根据相对论的内容可知，光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，B正确；C.根据尺缩效应，沿物体运动的方向上的长度将变短，火车以接近光速的速度通过站台时，车上乘客观察到站在站台的旅客变瘦，而不是变矮，C错误；D.狭义相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，D错误。故选AB09 .（多选）如图所示，地面

8、上A、3两处的中点处有一点光源S,甲观察者站在光源旁，乙观察者乘坐速度为n（接近光速）的火箭沿AB方向飞行，两观察者身边各有一个事先在地面校准了的相同的时钟，下列对相关现象的描述中，正确的是（）A.甲测得的光速为c,乙测得的光速为c-uB.甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了C.甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离D.当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为8先接收到闪光【答案】CD【详解】A.根据爱因斯坦的光速不变原理，可知甲乙在两种不同的参考系里测出的光速都为c,故D错误;B.根据钟慢效应：运动的钟比静止的钟走:得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢

9、，接近光速时，钟就几乎停止了；甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变慢了，故B错误；C.根据尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，可知甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离，故C正确；D.当光源S发生次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，对乙而有，则乙认为8先接收到闪光，故D正确。故选CDo10.（多选）假设一列IOom长的火车以接近光速的速度穿过一根IOom长的隧道，它们的长度都是在静止状态下测量的，下列关于看到的现象判断正确的是（）A.相对隧道静止的观察者会看到，火车变短，在某些位置上，隧道能完全遮住它B.相对隧道静止的观察者会看到,隧道变短，在某些位置上，火车

10、从隧道的两端伸出来C.相对火车静止的观察者会看到,火车变短，在某些位置上，隧道能完全遮住它火车从隧道的两端伸出来D.相对火车静止的观察者会看到，隧道变短，在某些位置上,【答案】AD【详解】AB.相对于隧道静止的观察者看到火车在运动，所以火车比隧道短，在某些位置火车会完全处在隧道内部，A正确，B错误；CD.相对火车静止的观察者会看到隧道在运动，所以隧道比火车短，在某些位置火车两端都伸出隧道，C错误，D正确。故选ADo1.（多选）1905年到1915年间，爱因斯坦先后发表的狭义相对论和广义相对论在20世纪改变了理论物理学和天文学，取代了主要由牛顿创立的有200年历史的力学理论。狭义相对论适用于基本

11、粒子及其相互作用，描述了除引力以外的所有物理现象。广义相对论解释了引力定律及其与其他自然力的关系，适用于宇宙学和天体物理学领域，包括天文学。下列有关相对论的内容，说法不正确的是（）A.狭义相对论的两条基本假设是相对性原理与光速不变原理B.飞船以0.2C的速度航行，若飞船向正前方的某一星球发射激光，则该星球上的观察者测量到的激光速度为1.2cC.牛顿力学是相对论在宏观、低速（与光速相比）情况下的特例D.已知子低速运动时的平均寿命时3.0s0当它以0.99C的速度飞行，若以子为参考系，此时子的平均寿命变长【答案】BD【详解】A.狭义相对论的两条基本原理是狭义相对性原理和光速不变原理，A正确；B.根

12、据狭义相对论的假设，真空中光速相对于不同的惯性参考系是相同的，即在任何地方的光速都是c,B错误；C.牛顿力学是相对论在宏观、低速（与光速相比）情况下的特例，C正确；D.当以0.99C的速度飞行，若以/为参考系，此时广的平均后命不变，但对于地面上的观察者来说，平均寿命变长，D错误；故选BD02.（多选）物体相对论动能&=?。2一%。2,人为物体的静止质量，M为物体的运动质量。利用加速器把一个静止质量为?。、电荷量为q的粒子，由静止加速到06c（c为真空中的光速）时，下列说法正确的是（）A.粒子的质量为125%B.粒子的电荷量大于qC.粒子的动能为0.18砥/D.需对粒子做的功为0.25阳/【答案

13、】AD【详解】A.加速到0.6C时，粒子的质量为m=7=1.25/?A正确;B.根据电荷的相对论不变性可知电荷量不变，B错误;C.粒子的动能为Ek=(m-n0)c2=O.25zmoc2C错误；D.根据动能定理，对粒子做的功为0.25/c2,D正确。故选ADo3 .电子是原子的组成部分，当电子的速度为零时，电子的质量为=9.11x10fkg求电子的速度为零时所具有的能量；（2）让该电子由静止开始经加速电压U=Io6v加速后，该电子的质量和速度的大小分别为多少？（计算结果保留4位有效数字）【答案】（1）8.199XI（TMJ（2）2.6891Tkg,2.823IO8m/s【详解】（1）由质能方程得

14、E=mc2=9.11X1oF(3.0108)2J=8.19910,4J(2)由能量关系得eU=(/W-77)c2则161(9)6(3.0x1092kg+9.111031kg=2.689X1030kg质量和速度的关系3.0IO89.11x10312.689X1(T刃ms=2.82310sms4 .（1）一列火车以速度y匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么车厢顶上的人看见的情况是什么呢？（2）远方的一颗星以0.8C的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求在此星球上测其闪光周期为多大？【答案】（1）车头的灯光亮；（2）3（昼夜）【详解】（1）车厢顶

15、上的人与火车运动方向相同，根据同时的相对性，故会看到车头的灯光亮。（2）因为所以rtr=5(昼夜),V=o,8c所以rx=51-(0.8)2=3(昼夜)射源铀、针或镭放入用铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。已知。粒子的速度约为光速的A,夕粒子的速度接近光速。若在射线经过的空间施加匀强磁场，可观察到分裂成三束的实际射线轨迹，如图所示，设粒子的偏转半径为，夕粒子的偏转半径为。若不考虑相对论效应，只根据经典物理学理论计算出。粒子的偏转半径为%,计算出夕粒子的偏转半径为日，以下说法正确的是（）A.向左偏转的是。射线B.向左偏转的是夕射线C.SeVGD1JG%【答案】AC【详解】AB.根据左手定则可判断，带正电的粒子受到向左的洛伦兹力，向左偏转，带负电的夕射线受到向右的洛伦兹力，向右偏转，A正确，B错误；C